直流输电无接地极运行方式下减少入地电流的研究

根据无接地极特殊运行方式的特点,对直流的控制保护做相应的改造,进行双极解锁同步启动顺序、双极电流同步逻辑及双极联跳功能的优化,减少站内接地网的入地电流。通过实际的调试,验证了对控制保护做出的相应改造从而减少入地电流的可行性。     

高压直流输电工程非常规接地极运行方案

为解决高压直流输电工程常规接地极未能建成时直流双极投产问题,提出站内深井接地极和站外简易接地极的非常规接地极运行方案,并对接地极电气性能、人身安全、接地极发热、变压器直流偏磁和转移电位开展研究。主要结论如下:站内深井接地极方案具备技术可行性,但需采取隔离措施避免站内接地网感应较高的直流电位危及设备和人身安全;站外简易接地极方案在单极大地运行方式下跨步电压和接地极温升难以满足要求,应采取不平衡电流控制措施以保障接地极附近的设备和人身安全。     

南网普侨直流在世界上首次实施无接地极运行

正南方电网第二条±800千伏特高压直流——普侨直流,正式进入普洱侧无接地极双极运行模式,输送功率3000兆瓦。普侨直流采用无接地极双极运行方式,提高了直流线路的输送能力,降低了功率损耗,对保障汛期云南水电送出、减少弃水,缓解广东地区用电高峰的电力缺口,充分发挥南方电网资源优化配置作用具有重要意义。据悉,10月1-10日,国庆节期间及因受普洱地震影响,普侨直流暂停实施无接地极双极运行模式,震后,超高压     

鱼龙岭共用接地极线路检修对换流站内变压器及人身安全的影响

多回直流共用接地极,其中一回接地极线路开展检修工作,另一回直流恰处于单极大地运行时,运行电流经接地极入地,其中部分电流流入检修侧杆塔接地装置,通过杆塔、检修接地线以及接地极线路流入换流站接地网,对换流站内设备及人身安全产生影响。以鱼龙岭极址土壤参数为基础,利用电力系统接地分析软件CDEGS计算分析了鱼龙岭共用接地极一回直流单极大地运行(额定电流),另一回直流接地极线路检修时,经由杆塔接地装置、永久/临时接地线、接地极线路以及换流站接地网共同构成的回路最终流入换流站接地网的电流可能引起的跨步电压、接触电压等人身安全风险,评估了换流站变压器直流偏磁风险。计算结果表明,接地极线路检修时流入接地网的电流不会引起人身安全风险,但会造成穗东站变压器偏磁电流超标。     

糯扎渡直流工程首次实现无接地极运行

正8月3日,南方电网第二条±800kV特高压直流输电工程——糯扎渡直流送电广东工程顺利完成第一阶段无接地极运行系统调试,率先在国内实现无接地极、以站内接地网作为接地端的方式运行,输送功率300万kW。此次调试完成了"无接地极双极闭锁、功率升降、双极联跳、直流线路故障响应"5个大项、17个小项的调试工作;累计投入运检人员50余人,完成各类操作3341项,开展软件修改、定值整定、数     

南方电网直流工程共用接地极的风险及影响分析

对于共用接地极的直流系统,存在其中一回直流单极大地运行或存在入地电流时,另一回直流开展单极大地、金属回线转换的操作,在此过程中接地网过流则导致保护动作闭锁,运行极和接地极线路刀闸开断能力不够等系统问题和设备问题.研究了共用接地极情况下金属、大地转换过程中存在的风险,包括对设备选型和控制保护的影响,以及共用接地极入地电流在换流站的分流关系及形成的电位分布,明确共用接地极入地电流对换流站的人身和设备的安全影响,并指出了共用接地极在接地极线路检修时对站内的影响.     

柔性直流换流站直流接地点选择探讨

为了保障人的安全和设备绝缘免于被破坏,文中通过对一种真双极柔性直流输电工程主接线存在的可能运行方式进行分析,提出了系统安全运行的接地方式,并比较了在单端接地运行方式下,设立独立的直流工作接地极和与换流站共用接地极的优缺点。最后通过计算分析得出采用共用接地极,在发生单相接地故障时,地网电位的升高对设备和人身安全的影响,提出了可靠的运行方式和接地方案。     

一种快速切除HVDC输电系统接地极线路接地故障的方案

兴安直流输电系统逆变侧接地极线路与直流线路同杆并架敷设.在直流线路遭雷击后,接地极线路因感应过电压继发接地故障,在高压直流(HVDC)输电系统单极故障重启不成功的条件下,两回并行的接地极线路不平衡电流保护动作,导致直流输电系统双极闭锁.为了彻底消除接地极线路故障导致的HVDC输电系统闭锁现象,提出在换流站接地极线路出口处装设直流断路器灭弧的方案,并相应调整了接地极线路的控制和保护策略.     

龙泉换流站双极中性线差动保护分析

龙泉换流站双极中性线差动保护,能够检测并清除接地极和极中性母线之间的接地故障.文章分析了龙泉站双极中性线差动保护的配置和算法,比较了龙泉换流站和葛洲坝换流站相似保护的优劣,提出了提高直流输电系统运行可靠性的建议.     

高压直流无接地极运行实现方法

接地极为直流输电系统大地回线运行方式提供电流回路,随着直流输电通道的密集增加,由接地极入地电流引起的油气管网腐蚀、变压器偏磁等问题逐渐增多,严重时将影响电网正常运行方式。文中提出了使用站内接地网代替接地极,直流系统以无接地极方式运行的方案,主要通过直流的控制和保护逻辑来实现。以南方电网±800kV普侨特高压直流工程的实际应用为例,分析了高压直流无接地极运行方案的关键技术难点,设计了通过控制保护核心逻辑修改来实现无接地极运行的方法,并利用实时数字仿真(RTDS)系统对方案进行了仿真验证。改进后的控制保护逻辑已在实际工程实施,效果良好。     

真双极多端柔性直流输电系统多目标协同控制策略

目前,基于电压源型换流器的多端柔性直流输电（VSC-MTDC）技术已得到广泛应用。真双极VSC-MTDC换流站中正、负极换流器具有可独立控制的特点,为进一步提升真双极VSC-MTDC系统的控制灵活性,首先对同一换流站中正负极独立换流器分别采用不同控制策略的可行性及存在的交互影响进行了理论分析,进一步提出了真双极VSC-MTDC的多目标协同控制策略。同一换流站的正、负极独立换流器分别采取不同的控制策略,并针对系统不同运行工况,通过相应的极间协同控制策略,同时实现了对交流电压控制稳定性和双极直流电网有功功率消纳能力的提升。基于PSCAD/EMTDC搭建真双极VSC-MTDC仿真系统,验证了各种运行工况下所提控制策略的适用性和有效性。     

含同步调相机的直流换流站稳态无功协调控制策略

网源稳态调压方式会对系统动态无功支撑能力产生直接影响。针对特高压弱受端电网电压稳定性下降的问题,提出了一种直流换流站内滤波电容欠补偿、同步调相机迟相运行的稳态无功协调控制策略。同步调相机自动电压控制(AVC)子站作为控制中枢,与直流控保系统进行运行信息、动作指令信息和动作报文信息通信,以交直流系统无功交换量为控制目标,通过同步调相机与滤波电容无功置换,达到减少滤波电容投入组数、增加同步调相机稳态无功出力的目的,从源头上减少交流电压跌落导致的直流换流站无功补偿缺额。基于雅中—江西特高压直流投运后的江西电网规划数据,在PSASP仿真平台上开展潮流计算与暂态稳定分析。不同工况下的仿真结果表明,所提协调控制策略可以有效降低弱受端电网电压失稳的风险,提升直流功率的消纳能力。     

宝鸡换流站直流功率反向保护动作原因分析

在简要介绍宝鸡换流站直流电压测量系统结构和相关保护原理的基础上,对某次直流系统闭锁的原因进行了详细的分析.分析表明:此次直流系统闭锁过程中相关保护动作行为正确,直流分压器二次测量装置的测量异常是引起直流系统闭锁的直接原因;同时,直流保护采取启动判断加动作出口的配置方式虽然可以防止因直流保护误动作而引起的系统闭锁,但保护...     

LCC?HVDC逆变侧换流站近区交流线路高阻接地故障保护

基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)换流站近区交流线路高阻接地故障切除不及时易引发连续或后续换相失败,造成换流站单双极闭锁,威胁着系统运行安全性.文中分析了影响零序差动保护动作特性的关键因素,指出高阻接地故障保护需从传统的阈值整定模式调整为对被保护线路故障支路特性变化的定性描述和甄别.基于弧光高阻接地故障支路的非线性伏安特性辨识以及同塔并架相邻线路广域方向信息的配合,提出了适用于LCC-HVDC换流站近区交流线路的高阻接地故障启动元件、方向元件及保护方案.最后,通过仿真验证了保护方案的有效性.     

±1500 kV特高压直流输电系统主回路设计

为满足超远距离大容量电力输送需求,研究更高电压等级的直流输电技术是可行方案之一。文章重点对±1 500 kV电压等级直流输电系统主回路进行概念设计,提出适应±1 500 kV电压等级直流输电需求的3个12脉动换流器分层接入的主接线型式,并结合该接线型式特点提出了包括双极混合电压、双极2/3（1/3）电压等方式在内的多种直流运行方式;提出±1 500 kV特高压直流输电工程换流变压器、平波电抗器、直流滤波器和无功补偿设备等关键设备参数的可行方案。     

巴西美丽山特高压双回直流工程协调策略设计

巴西美丽山特高压直流工程为双回直流送出工程,两回直流工程隶属于不同的项目公司,没有统一设计,且分期建设、各自管理,不同的设备供货商在设计理念上存在差异。针对以上问题,开展了主控系统设计,提出两回直流工程有功控制协调策略,可实现两回直流功率相互支援,有利于电网稳定运行。针对两回直流工程无功控制都采用定交流电压控制,提出两回交流滤波器的协调控制策略,在两回交流滤波器各自独立控制的情况下,可实现有序投退。针对两回直流工程在欣古换流站共用接地极的运行方式,提出了相应的控制保护策略,满足两回直流工程共用接地极运行的需要。通过联调试验和现场运行,验证了所述设计方案的有效性。     

新东特高压直流孤岛运行闭锁策略

新东特高压直流投产初期,送端机组投产滞后导致孤岛短路容量不足,孤岛运行存在过电压、低次谐波谐振等风险。为保证被动跳入孤岛设备安全,提出新东特高压直流跳入孤岛闭锁策略,即在直流站系统中增加跳入孤岛主动闭锁直流功能,并采用交流联络线低功率防误判据来有效防止联网方式下该策略误动作。采用先切除全部滤波器,再延时闭锁直流,最后稳控系统全切孤岛运行机组的策略,能有效降低孤岛直流闭锁的过电压,保证相关设备安全。现场实施表明:直流跳入孤岛后能够在300ms内切除全部交流滤波器,交流滤波器全切后延时约30ms直流启动闭锁,双极闭锁后稳控系统延时切除孤岛全部机组,闭锁逻辑和稳控策略均正确,孤岛内过电压和频率均满足要求。     

电网电压不平衡时全功率风电并网变流器的控制策略

电网电压不平衡条件下,电压负序分量将导致直驱式永磁同步风电机组(permanent magnet synchronous generator,PMSG)全功率并网变流器的直流侧电压出现2倍电网频率的谐波,长期处于此工况下将显著影响直流侧电容的使用寿命,危及机组的稳定运行。建立了电网侧变流器的数学模型,在计及并网阻抗对有功功率影响的基础上,提出了一种以增强直流侧电压稳定性为目标的控制策略。其中,电网侧变流器正负序电流指令通过保证直流侧电容及并网电抗器之间无2倍频振荡的有功功率流得到,指令的计算无需求解复杂的高阶矩阵,也没有引入更多的变量。由直驱式永磁同步风电机组的仿真结果验证了所提出的电压控制策略的有效性。与传统的平衡控制策略相比,这种控制策略能在实现直流侧电压稳定控制的同时,使输出至电网的有功功率2倍频波动得到有效抑制,提高了该型机组不平衡电网电压条件下不间断安全稳定运行能力。     

基于N-1规则的多端柔性直流输电系统联合控制策略

在多端柔性直流(voltage source converter based multi-terminal DC,VSC-MTDC)输电系统安全运行时,该系统必须满足N-1法则,即当该系统任何一个换流站由于故障或者检修退出运行时,剩余系统具备功率调节能力,能够恢复功率平衡,保持系统稳定运行,且暂态过电压不会超过设备绝缘裕度。为了维持VSC-MTDC直流电压尽可能地稳定在原有水平,提出了一种考虑到VSC-MTDC中任一换流站退出运行时的联合控制策略。该策略结合了VSC-MTDC系统主从控制与下垂控制的优点,令VSC-MTDC系统中容量最大的换流站为定直流电压控制,其余换流站为直流电压-有功功率下垂控制,并设置定直流电压控制换流站参与功率调节的优先级高于其余换流站,仅当定直流电压控制换流站传输功率达到上限时其余换流站才参与功率的调节。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了VSC-MTDC的仿真模型,对所提出的联合控制策略在N-1故障条件下进行仿真验证。仿真结果表明:所提联合控制策略在换流站退出运行时有效保证了直流电压的稳定以及系统功率的紧急输送,提高了VSC-MTDC的运行稳定性。